AT507830B1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abgas aus sinter- oder pelletierungsanlagen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem aus dem Abgas aus einer Sinter- oder Pelletierungsanlage bestehenden Abgasstrom in einem Abgaskanal (1) trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben wird, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter (3) abgeschieden und zumindest teilweise in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Einbringung von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, wobei zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben wird. Sie betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15

Beschreibung

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON ABGAS AUS SINTER- ODER PELLETIERUNGSANLAGEN

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abgas aus Sinter- oder Pelletie-rungsanlagen, bei welchem einem aus dem Abgas aus einer Sinter- oder Pelletierungsanlage bestehenden Abgasstrom in einem Abgaskanal trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben wird, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Abgas von Sinter- oder Pelletierungsanlagen fällt in großen Mengen an und ist erheblich mit Schadstoffen wie Feinstaub, Aerosolen, Schwermetallen, organischen Emissionen wie Dioxinen, Furanen, VOC, PAC, sowie auch mit sauren Bestandteile wie Schwefeldioxid S02, Schwefeltrioxid SO3 Chlorwasserstoff HCl oder Fluorwasserstoff HF belastet. Um die Umweltbelastung durch solche im Abgas enthaltenen Schadstoffe möglichst gering zu halten, ist es beispielsweise aus der WO 2006099948 bekannt, dem Abgassstrom ein trockenes Additiv bestehend zumindest aus Adsorptionsmittel und Rezirkulat sowie gegebenenfalls Reagenz im Flugstromverfahren zuzugeben und im Abgasstrom mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abzuscheiden. Bei dem Verfahren nach WO 2006099948 kann das Abgas durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und oder befeuchtet werden. Die Kühlung und Befeuchtung des Abgasstromes durch Eindüsen oder Zerstäuben von wässrigem Medium wird vorgenommen, um die Reaktivität des Additivs und des Reagenzes zu erhöhen. Das wässrige Medium erzeugt einen Hydratfilm auf den Hydratkalkpartikeln des Additivs beziehungsweise des Reagenzes und dessen Poren, wodurch die Chemisorption saurer Bestandteile wesentlich verbessert wird. Vor allen Dingen die Abscheidung von Schwefeldioxid mit kalkhaltigen Reagenzien ist stark temperaturabhängig und wird bei geringeren Temperaturen wesentlich erleichtert. Das an den Gewebefiltern abgeschiedene Material wird dabei zumindest teilweise in den Abgasstrom rezirkuliert, um sein Potential zur Reinigung des Abgases besser auszunutzen. Außerdem wird dadurch die Menge an zu entsorgendem schadstoffbelastetem abgeschiedenem Material gering gehalten.

[0003] Die Zusammensetzung des Abgases von Sinter- oder Pelletierungsanlagen schwankt zeitlich. Beispielsweise weist sie prozess- und rohstoffbedingt Spitzen im Gehalt des Abgases an sauren Bestandteilen des Abgasstromes auf, beispielsweise im S02-Gehalt. Andere saure Bestandteilen des Abgasstromes sind beispielsweise Chlorwasserstoff HCl, Fluorwasserstoff HF, Schwefeltrioxid SO3.

[0004] Behördlich vorgegebene Emissions-Grenzwerte sind oft Halbstunden-Emissionmittel-werte; entsprechend auftretenden Spitzen im Gehalt des Abgases an sauren Bestandteilen des Abgasstromes können die Halbstunden-Emissionsmittelwerte jedoch wesentlich größer sein als der vor und nach Auftreten der Spitzen herrschende Gehalt an sauren Bestandteilen des Abgasstromes. In Verfahren nach WO 2006099948 wird festes erdalkalihältiges Reagenz verwendet. Solche Reagenzien weisen bezüglich Reaktionen mit sauren Bestandteilen des Abgasstromes, wie beispielsweise S02, eine sehr träge Reaktionskinetik auf. Steigt der Gehalt solcher sauren Bestandteile des Abgasstromes im Abgas innerhalb kurzer Zeit sehr rasch an, kann durch Erhöhung der zugegebenen Menge Reagenz dieser Anstieg aufgrund der trägen Reaktionskinetik nicht in der erforderlichen vergleichbar kurzen Zeit abgefangen werden, was zu Überschreitungen des Emissions-Grenzwertes führen kann. Um eine Überschreitung der Emissions-Grenzwerte sicher zu vermeiden, muss deswegen bei Verfahren nach WO 2006099948 unter Verwendung von festem erdalkalihältigem Reagenz mit Reagenz-Mengen gearbeitet werden, die ausreichen, um auch beim Auftreten von Spitzen genügend saure Bestandteile des Abgasstromes wie S02 unter Erfüllung der Emissions-Grenzwerte aus dem Abgas entfernen zu 1/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 können. Entsprechend muss die Anlage zur Durchführung des Verfahrens größer ausgelegt werden, es muss mehr Reagenz bereitgestellt werden, und es müssen größere Mengen schadstoffbelastetes abgeschiedenes Material entsorgt werden.

[0005] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung von Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen bereitzustellen, bei dem der Einfluss von Spitzen des Gehaltes an sauren Bestandteilen des Abgasstromes auf Halbstunden-Emissionsmittelwerte des Gehaltes an sauren Bestandteilen vermindert wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Behandlung von Abgas aus Sinteroder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem Abgasstrom, der aus dem Abgas aus einer Sinter- oder Pelletierungsanlage besteht, trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben werden, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Einbringung von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihältiges Medium zugegeben wird.

[0007] Die entsprechenden Sinter- oder Pelletierungsanlagen sind insbesondere Sinter- oder Pelletierungsanlagen für Eisenerz, wobei die gesinterten Eisenerze bevorzugterweise in der Stahlerzeugung zum Einsatz kommen.

[0008] Unter Flugstromverfahren versteht man Verfahren, in denen Additiv einem in einer vorgegebenen Richtung strömenden Abgasstrom zugegeben wird, das Additiv von dem Abgasstrom mitgerissen wird und es zu Reaktionen zwischen mitgerissenem Additiv und Bestandteilen des Abgases kommt. Im Gegensatz dazu wird in einem Wirbelschichtverfahren Abgas in einem Reaktor verwirbelt und strömt daher nicht in einer vorgegebenen Richtung. Bei Flugstromverfahren beträgt die mittlere Verweilzeit des Additivs im Abgasstrom einige Sekunden, typischerweise 2 bis 10 Sekunden. In einem Wirbelschichtverfahren liegt die mittlere Verweilzeit über solchen Werten.

[0009] Die Feststoffbeladung des Abgasstromes nach Einbringung von Additiv und Rezirkulat, und vor Abscheidung durch ein Gewebefilter, beträgt bei einem Flugstromverfahren typischerweise 1 bis 50 g/Nm3 und ist damit deutlich geringer als in einem typischen Wirbelschichtverfahren. Dort beträgt die Feststoffbeladung etwa das 20-50fache von jener eines Flugstromverfahrens. Eine über 50 g/Nm3 betragende Beladung des Abgasstroms wirkt sich bei einem filternden Abgasreinigungsverfahren nachteilig auf die Betriebskosten aus. Vor allen Dingen die häufigen Abreinigungszyklen der Tuchfilter führen zu einer Verringerung der Lebenszeit. Es konnte nachgewiesen werden, dass in Flugstromverfahren mit Rezirkulat eine weitere Erhöhung der Rezirkulatrate auf Beladungswerte >50 g/Nm3 zu keinem zusätzlichen Abscheideeffekt mehr beiträgt. Höhere Rezirkulatraten bringen damit lediglich nachteilige Effekte mit sich.

[0010] Nach einer Ausführungsform besteht das trockene Additiv aus einem oder mehreren Mitgliedern der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, Reagenz. Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst das trockene Additiv zumindest Adsorptionsmittel und Rezirkulat. Bevorzugt besteht das trockene Additiv zumindest aus Adsorptionsmittel und Rezirkulat.

[0011] Das Adsorptionsmittel ist beispielsweise Herdofenkoks, mahlaktivierter Koks, Aktivkohle, Bentonit, Zeolite oder andere adsorptionsaktive Materialien, beziehungsweise eine Mischung aus mehreren der genannten Adsorptionsmittel. Bevorzugt ist es Aktivkohle oder Herdofenkoks.

[0012] Das Reagenz umfasst beispielsweise festes Kalkydrat Ca(OH)2, festes Magnesiumhydroxid Mg(OH)2, oder Kalksteinpulver. Bevorzugt umfasst oder ist das Reagenz festes Kalkhydrat, da dieses durch Löschen von in der Eisen- und Stahlherstellung leicht verfügbarem Branntkalk hergestellt werden kann, kostengünstig ist und ein hocheffizientes Reagenz zur Entfernung saurer Bestandteile des Abgasstromes darstellt.

[0013] Im Abgas mitgeführte Feststoffe werden aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschie- 2/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 den und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert.

[0014] Von dem Begriff Gewebefilter werden Schlauchfilter, Taschenfilter, Tuchfilter, Textilfilter und Filter aus metallischem Gewebe eingeschlossen.

[0015] Die Einbringung von wässrigem Medium kann beispielsweise über Eindüsen oder Zerstäuben erfolgen.

[0016] Das wässrige Medium ist Wasser, wobei es sich bevorzugt um Prozesswasser oder Abwasser handelt.

[0017] Erfindungsgemäß wird zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben.

[0018] Nach einer Ausführungsform wird basisches alkalihaltiges Medium zugegeben, und der pH-Wert des wässrigen Mediums dadurch erhöht.

[0019] Durch die Zugabe des alkalihaltigen Mediums können bei gleichbleibender zugegebener Menge von Reagenz mehr saure Bestandteile des Abgasstromes entfernt werden. Die verwendeten festen, erdalkalibasierenden Reagenzien auf Basis von Ca oder Mg sind nämlich schlecht wasserlöslich und reagieren deshalb, im Vergleich zu alkalihältigen Reagenzien auf Basis von Na oder K, nur träge.

[0020] Alkalihaltige Reagenzien bieten im Vergleich zu erdalkalibasierenden Reagenzien eine günstigere Stöchometrie und Kinetik der Reaktionen zur Entfernung saurer Bestandteile aus dem Abgas.

[0021] Auf einen Anstieg des Gehaltes des Abgases an sauren Bestandteilen kann erfindungsgemäß durch Zugabe von alkalihaltigem Medium in das wässrige Medium reagiert werden, ohne die Menge an festem Reagenz beziehungsweise Additiv erhöhen zu müssen.

[0022] Entsprechend muss zur Vermeidung von durch Spitzen hervorgerufenen Überschreitungen von Emissions-Grenzwerten nicht mit größeren Mengen an festem Reagenz beziehungsweise Additiv gearbeitet werden, als es für die vor und nach den Spitzen herrschenden Bedingungen notwendig wäre. Damit kann die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kleiner dimensioniert werden als im Stand der Technik, und es fällt an den Gewebefiltern weniger zu entsorgendes schadstoffbelastetes abgeschiedenes Material an.

[0023] Das alkalihaltige Medium umfasst oder ist beispielsweise. Natriumhydrogenkarbonat NaHCOs, Soda Na2C03, Kaliumhydrogenkarbonat KHCO3 oder Kaliumkoarbonat K2CO3.. Das basische alkalihaltige Medium umfasst oder ist beispielsweise Natriumhydroxid NaOH, Kaliumhydroxid KOH oder Lithiumhydroxid LiOH. Das basische alkalihaltige Medium wird als wässrige Lösung zugegeben, beispielsweise als Natronlauge oder Kalilauge, bevorzugt als 30-50 Ge-wichts%ige Natronlauge.

[0024] Die Zugabe von alkalihaltigem Medium erfolgt nur zeitweise, bevorzugt wenn den Emissions-Grenzwert überschreitende Emissionen zu erwarten sind. Eine permanente Erhöhung hätte die Nachteile, dass höhere Betriebskosten entstünden und die am Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe höhere Alkaliwerte aufweisen würden, was ihre weitere Verwertung erschwert.

[0025] Eine zeitweise Erhöhung wird bevorzugterweise dann initiiert, wenn der Gehalt saurer Bestandteile des Abgasstromes, also die Konzentration dieser Bestandteile, vor der Behandlung oder die Emissionen nach Abgasbehandlung definierte Schwellenwerte überschreiten, oder wenn der Anstieg des Gehaltes des Abgases an sauren Bestandteilen, also der Anstieg der Konzentration dieser Bestandteile im Abgas, einen bestimmten kritischen Steigungswert überschreitet.

[0026] Die Schwellenwerte ergeben sich beispielsweise [0027] - aus der Menge an eingesetztem Reagenz und Additiv beziehungsweise deren Ab scheidevermögen für saure Bestandteile bei Verwendung von wässrigem Medium, 3/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 dessen pH-Wert nicht durch Zugabe von alkalihaltigem basischen Medium erhöht ist, [0028] - aus der Größe der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

[0029] Der kritische Steigungswert indiziert einen starken Konzentrationsanstieg pro Zeiteinheit und kündigt somit Spitzen im Gehalt des Abgases an sauren Bestandteilen an, die ohne die Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahmen den zu beachtenden Emissions-Grenzwertes überschreiten würde. Je nach Größe der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Lage der zu beachtenden Emissions-Grenzwerte erfolgt die Festsetzung des kritischen Steigungswertes.

[0030] Bevorzugterweise erfolgt die Zugabe des alkalihaltigen Mediums also in Abhängigkeit von den Konzentrationen saurer Bestandteile des Abgasstromes. Da besonders SO2 in großen Mengen im Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen vorhanden ist und Probleme bei der Einhaltung von gesetzlichen Emissions-Grenzwerten bereitet, ist es besonders bevorzugt, dass die Zugabe des alkalihaltigen Mediums in Abhängigkeit von der Konzentration von S02 im Abgasstrom erfolgt.

[0031] Bei Erhöhung des pH-Wertes des wässrigen Mediums steigt die Gefahr des Ausscheidens von kalzium- und/oder magnesiumhaltigen Salzen in den mit dem wässrigen Medium in Kontakt kommenden Teilen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Solche Salze führen zu Ablagerungen in Pumpen, Rohrleitungen, den Düsenlanzen und den Zerstäubungsdüsen. Das Düsensprühbild und Tropfenspektrum wird verändert. Anbackungen in den Zerstäubungsdüsen aufweisenden Anlagenteilen sind die Folge. Daher wird nach einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeitweise der pH-Wert des wässrigen Mediums vor der Einbringung in den Abgasstrom durch Zugabe von saurem Medium abgesenkt. Ein entsprechend saureres wässriges Medium verursacht die Auflösung von ausgeschiedenen kalzium- und/oder magnesiumhaltigen Salzen und trägt so zur Reinigung von mit Ablagerungen behafteten Teilen der Vorrichtung bei. Das saure Medium umfasst beispielsweise Zitronensäure, Essigsäure, andere organische Säuren, oder verdünnte anorganische Säuren wie Salzsäure, Schwefelsäure. Bevorzugterweise ist das saure Medium Zitronensäure, da Zitronensäure günstig ist, metallische Werkstoffe kaum angreift, gesundheitlich unbedenklich ist und Ablagerungen gut löst. Das saure Medium wird dem wässrigen Medium bevorzugt als wässrige Lösung zugegeben. Lösungen lassen sich leicht und sehr genau zudosieren. Eine Lösung wirkt unmittelbar, Pulver benötigen eine Zeitspanne zur Auflösung und sind daher unwirtschaftlicher in der Anwendung. Daher wird auch das alkalihaltige Medium bevorzugt als wässrige Lösung zugegeben.

[0032] Die Zugabe des sauren Mediums kann in Abhängigkeit der Stärke von Ablagerungen in Vorrichtungen zur Einbringung des wässrigen Mediums, also bei Bedarf, erfolgen. Eine Ablagerung wird beispielsweise durch eine geänderte Regelungscharakteristik einer Zerstäubungsdüse erkannt.

[0033] Die Zugabe des sauren Mediums kann aber auch mengenabhängig, beispielsweise nach Zugabe einer bestimmten Menge an alkalihaltigem Medium oder basischem alkalihaltigem Medium, erfolgen.

[0034] Die Zugabe des sauren Mediums kann auch in fixen Zeitabständen erfolgen. Vorteilhaft erfolgt der Zusatz mengenabhängig oder bei Abweichen der Düsenkennline, da so die effektivste und kostengünstigste Beseitigung der Anbackungen erreicht wird. Die zugesetzte Menge von saurem Medium wird beispielsweise durch das Erreichen eines gewünschten Düsenkennlinienbereichs bestimmt.

[0035] Ein Zusatz saurer Medien erfolgt dann, wenn kein Zusatz von basischem alkalihaltigem Medium erforderlich ist, beispielsweise bei geringen Konzentrationen an sauren Abgasbestandteilen. 4/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 [0036] Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst zumindest folgende Einrichtungen: [0037] - einen mit einer Sinter- oder Pelletierungsanlage verbundenen Abgaskanal, [0038] - eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal, [0039] - einen Gewebefilter, in den der Abgaskanal mündet, [0040] - eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abge schiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird, [0041] - eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal, welche über eine Zufuhrleitung mit einem Reservoir für das wässrige Medium verbunden ist.

[0042] Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium in zumindest ein Mitglied der Gruppe [0043] - Reservoir für das wässrige Medium, [0044] - Zufuhrleitung, [0045] - Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal enthält.

[0046] Eine solche Vorrichtung erlaubt es, dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zuzugeben.

[0047] Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentrationen saurer Bestandteile, bevorzugt zur Bestimmung der S02-Konzentration, in einem im Abgaskanal geführten Abgasstrom.

[0048] Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Regeleinrichtung zur Regelung der Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentrationen saurer Bestandteile, bevorzugt zur Bestimmung der S02-Konzentration, in einem im Abgaskanal geführten Abgasstrom bestimmten Werten der Konzentrationen saurer Bestandteile, bevorzugt der S02-Konzentration, enthält.

[0049] Dadurch kann die Zugabe von alkalihaltigem Medium in Abhängigkeit von den Konzentrationen saurer Bestandteile, bevorzugt in Abhängigkeit von der S02-Konzentration erfolgen.

[0050] Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium in zumindest ein Mitglied der Gruppe [0051] - Reservoir für das wässrige Medium, [0052] - Zufuhrleitung, [0053] - Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal.

[0054] Vorteilhafterweise enthält die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium.

[0055] Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn sie auch eine Regeleinrichtung zur Regelung der Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium bestimmten Werten der Ablagerungen enthält.

[0056] Dadurch können durch Senkung des pH-Wertes des wässrigen Mediums Ablagerungen von kalzium und/oder magnesiumhaltigen Salzen entfernt werden, und die Zugabe von saurem Medium in Abhängigkeit von der Stärke von Ablagerungen kalzium und/oder magnesiumhaltiger Salze in den Vorrichtungen zum Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal, also 5/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 bei Bedarf, erfolgen.

[0057] Unter Bestimmung von Ablagerungen wird dabei verstanden, das Vorhandensein und die Stärke von Ablagerungen zu bestimmen.

[0058] Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anschließend in Figuren anhand einer schematischen beispielhaften Zeichnung und Diagrammen zum zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit S02 erläutert.

[0059] Figur 1 zeigt eine schematische beispielhafte Zeichnung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit S02 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases nach dem Stand der Technik.

[0060] Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit S02 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0061] In Figur 1 wird durch einen gewellten Pfeil dargestelltes Abgas aus einer Sinteranlage für Eisenerz über einen Abgaskanal 1, der mit einem Saugzuggebläse 2 versehen ist, einer Gewebefilter 3 enthaltenden Filtervorrichtung zugeführt. Der Abgasstrom strömt also in Richtung der Gewebefilter 3. In einer Erweiterung des Abgaskanals 4, genannt Gaskonditionierer, wird dem Abgasstrom über eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal 5 Wasser zugeführt. Die Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal 5 ist über eine Zufuhrleitung 6 mit einem Reservoir für wässriges Medium 30, sowie mit einer Luftversorgung 31 verbunden. Nach der Erweiterung des Abgaskanals 4 verengt sich der Abgaskanal 1 wieder, und mündet schließlich in die Gewebefilter 3 enthaltende Filtervorrichtung. An den Gewebefiltern 3 abgeschiedene Feststoffe können entnommen und entweder über eine Ausschleusevorrichtung 7 ausgeschleust werden, oder über eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird, genannt Rezirkulationsvorrichtung 8, und eine Rezirkulationsleitung 9 in den Abgaskanal 1, in Strömungsrichtung des Abgasstromes gesehen hinter der Erweiterung des Abgaskanals 4, eingebracht werden. In Strömungsrichtung des Abgasstroms gesehen vor der Erweiterung des Abgaskanals 4 wird dem Abgasstrom über eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal, nämlich die Additivzufuhrleitung 10, Adsorptionsmittel und Reagenz zugeführt. Reagenz Kalkhydrat wird aus dem Bunker 11, und Adsorptionsmittel Herdofenkoks wird aus dem Bunker 33 der Additivzufuhrleitung 10 zugeführt. Aus dem Gewebefilter 3 austretendes Gas, welches durch Additiv und Reagenz weitgehend von Schadstoffen befreit ist, wird über eine mit einem Saugzuggebläse versehene Reingasleitung 12 einem Kamin 13 zugeführt und durch diesen in die Umwelt entlassen. In die Reingasleitung 12 mündet eine vom Abgaskanal 1 in Strömungsrichtung des Abgasstromes gesehen vor der Erweiterung des Abgaskanals 4 und vor der Einmündung der Additivzufuhrleitung 10 in den Abgaskanal 1 abzweigende Bypassleitung 14, um in besonderen Betriebssituationen, wie Übertemperatur oder Störung der Gasreinigung, den Abgasstrom direkt in den Kamin 13 leiten zu können. Aus einer ersten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 15, welches NaOH ist, die ein Reservoir für wässrige NaOH 16 und eine Zugabeleitung 17 umfasst, wird wässrige NaOH dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser zeitweise zugegeben. Aus einer Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium 18, die ein Reservoir für wässrige Zitronensäure 19 und eine Säurezugabeleitung 20 umfasst, wird wässrige Zitronensäure dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser bei Bedarf zugegeben. Wann Bedarf für eine Zugabe von saurem Medium vorliegt wird von einem Ablagerungs-Sensor 32, der eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium darstellt, ermittelt. Über eine zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellte Regeleinrichtung wird die Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium geregelt. Eine Vorrichtung zur Bestimmung der S02-Konzentration 21 in dem im Abgaskanal 1 geführten Gasstrom ist mit einer Regeleinrichtung 22 zur Regelung der ersten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 15 verbunden. Die Regeleinrichtung 22 regelt auf Basis der bestimmten Werte der S02-Konzentration. 6/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15

Alternativ zur Zugabe von NaOH wird aus einer zweiten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23, welches NaHC03 ist, die ein Reservoir für wässrige NaHC03 24 und eine Zugabeleitung 25 umfasst, wässrige NaHC03-Lösung dem in der Zufuhrleitung 6 strömenden Wasser zeitweise zugegeben. Die zweite Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23 kann mit einer Regeleinrichtung zur Regelung der zweiten Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium 23 verbunden sein, wobei die Regeleinrichtung ebenfalls mit der Vorrichtung zur Bestimmung der S02-Konzentration 21 verbunden ist. Diese Variante ist zur besseren Übersichtlichkeit der Figur jedoch nicht dargestellt.

[0062] Figur 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit S02 in Kurve 26 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases mit S02 in Kurve 27 bei Durchführung eines Verfahrens nach dem Stand der Technik, bei dem auf Spitzen in der Konzentration von S02 nicht durch erhöhte Zugabe von Additiv und Reagenz reagiert wird. Die x-Achse zeigt den zeitlichen Verlauf, die y-Achse gibt die Konzentration von S02 in mg/Nm3 an. Es ist zu erkennen, dass die Konzentration von S02 im aus den Gewebefiltern austretenden Reingas in Kurve 27 dann Spitzen aufweist, wenn die Konzentration von S02 im Abgasstrom in Kurve 26 Spitzen aufweist.

[0063] Figur 3 zeigt den zeitlichen Verlauf der Belastung eines Abgasstromes mit S02 in Kurve 28 und den zeitlichen Verlauf der Belastung des aus den Gewebefiltern austretenden Reingases mit S02 in Kurve 29 bei Durchführung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung erfolgt analog zu Figur 2. Zur Zeit tx überschreitet die Konzentration von S02 in Kurve 28 einen vorher festgelegten Schwellenwert und ruft dadurch eine Zugabe von NaOH in das dem Gasstrom zugegebene Wasser hervor. Zur Zeit ty sinkt die Konzentration von S02 in Kurve 28 unter den vorher festgelegten Schwellenwert und ruft dadurch die Beendigung der Zugabe von NaOH in das dem Gasstrom zugegebene Wasser hervor. Es ist zu erkennen, dass in dem Zeitraum zwischen tx und ty die Konzentration von S02 im Abgasstrom eine Spitze aufweist, während der zeitliche Verlauf der Konzentration von S02 im aus den Gewebefiltern austretenden Reingas in Kurve 29 dieser Spitze nicht folgt. Die Mengen an zugeführtem festem Additiv und Reagenz sind über den gesamten Beobachtungszeitraum konstant. Offensichtlich erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren, auf Spitzen in der Konzentration von S02 im Abgasstrom zeitnah zu reagieren, ohne die Zugabe von festem Additiv und Reagenz erhöhen zu müssen.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Abgaskanal 2 Saugzuggebläse 3 Gewebefilter 4 Erweiterung des Abgaskanals 5 Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal 6 Zufuhrleitung 7 Ausschleusevorrichtung 8 Rezirkulationsvorrichtung 9 Rezirkulationsleitung 10 Additivzufuhrleitung 11 Bunker 12 Reingasleitung 13 Kamin 14 Bypassleitung 15 erste Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium

16 Reservoir für wässrige NaOH 17 Zugabeleitung 18 Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium 19 Reservoir für wässrige Zitronensäure 20 Säurezugabeleitung 7/12

Claims (14)

1. > österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Vorrichtung zur Bestimmung der S02-Konzentration Regeleinrichtung zweite Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium Reservoir für wässrige NaHC03 Zugabeleitung Kurve Kurve Kurve Kurve Reservoir für wässriges Medium Luftversorgung Ablagerungs-Sensor Bunker Patentansprüche 1. Verfahren zur Entfernung von S02 aus Abgas aus Sinter- oder Pelletierungsanlagen, bei welchem einem Abgasstrom, der aus dem Abgas aus einer Sinter- oder 5 Pelletierungsan-lage besteht, trockenes Additiv, umfassend eines oder mehrere Mitglieder der Gruppe Adsorptionsmittel, Rezirkulat, erdalkalibasierendes Reagenz, im Flugstromverfahren zugegeben werden, im Abgas mitgeführte Feststoffe anschließend aus dem Abgas durch Gewebefilter abgeschieden und zumindest teilweise als Rezirkulat in den Abgasstrom rezirkuliert werden, und das Abgas durch Einbringung von wässrigem Medium in den Abgasstrom geregelt gekühlt und befeuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise vor der Einbringung des wässrigen Mediums dem wässrigen Medium alkalihaltiges Medium zugegeben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium Wasser ist.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das alkalihaltige Medium NaOH oder KOH umfasst.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erdalkalibasierende Reagenz Kalkhydrat oder Magnesiumhydroxid umfasst.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des alkalihaltigen Mediums in Abhängigkeit von den Konzentration von S02 im Abgasstrom erfolgt.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zeitweise der pH-Wert des wässrigen Mediums vor der Einbringung in den Abgasstrom durch Zugabe von saurem Medium abgesenkt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das saure Medium Zitronensäure umfasst.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des sauren Mediums in Abhängigkeit von der Stärke von Ablagerungen in Vorrichtungen zur Einbringung des wässrigen Mediums erfolgt.
9. 9. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welche zumindest folgende Einrichtungen umfasst: - einen mit einer Sinter- oder Pelletierungsanlage verbundenen Abgaskanal (1), - eine Einrichtung zum Zuführen von trockenem Additiv in den Abgaskanal, - einen Gewebefilter (3), in den der Abgaskanal mündet, - eine Vorrichtung, mit welcher zumindest eine Teilmenge der im Gewebefilter abgeschiedenen Feststoffe als Rezirkulat in den Abgaskanal zurückgeführt wird, - eine Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5), welche 8/12 österreichisches Patentamt AT 507 830 B1 2010-10-15 über eine Zufuhrleitung (6) mit einem Reservoir für das wässrige Medium (30) verbunden ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium (15, 23) in zumindest ein Mitglied der Gruppe - Reservoir für das wässrige Medium (30), - Zufuhrleitung (6), - Vorrichtung zur Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5), enthält.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Bestimmung der S02-Konzentration (21) in einem im Abgaskanal (1) geführten Abgasstrom enthält.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung (22) zur Regelung der Vorrichtung zur Zugabe von alkalihaltigem Medium (15, 23) in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung der S02-Konzentration (21) in einem im Abgaskanal (1) geführten Abgasstrom bestimmten Werten der S02-Konzentration enthält.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium (18) in zumindest ein Mitglied der Gruppe Reservoir für das wässrige Medium (30), Zufuhrleitung (6), Vorrichtung Einbringung von wässrigem Medium in den Abgaskanal (5) enthält.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium (5) enthält.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regeleinrichtung zur Regelung der Vorrichtung zur Zugabe von saurem Medium (18) in Abhängigkeit von den von der Vorrichtung zur Bestimmung von Ablagerungen in den Vorrichtungen zur Einbringung von wässrigem Medium bestimmten Werten der Ablagerungen enthält. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 9/12